機(jī)械專業(yè)液體包裝機(jī)-機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)及先修課程（機(jī)械制圖、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械制造技術(shù)、工程材料等）的理論和實(shí)際知識，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力。</p><p>　

2、　通過本課程設(shè)計(jì)，在掌握各種運(yùn)動(dòng)形式變換，運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定及力和功率傳遞過程中，對機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析與設(shè)計(jì)有一較完整的概念，學(xué)會從機(jī)器功能要求出發(fā)，合理選擇機(jī)構(gòu)的選型和組合，制定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案（功能設(shè)計(jì)），正確計(jì)算零件的工作功能，確定它的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用維修、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）。</p><p>　　學(xué)習(xí)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，手冊，圖表和查閱有關(guān)資料等，培養(yǎng)

3、設(shè)計(jì)的基本技能。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　液體包裝機(jī)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　——二級圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)</p><p><b>

4、;　　2、主要內(nèi)容</b></p><p>　?。?）確定包裝機(jī)設(shè)計(jì)方案（包括傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等）</p><p>　?。?）選擇電動(dòng)機(jī)、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)等</p><p>　　（3）進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的強(qiáng)度等</p><p>　?。?）繪制減速箱裝配圖及典型零件工作圖</p>

5、<p>　?。?）整理和編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書</p><p><b>　　（6）答辯</b></p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p><b>　?。?）數(shù)據(jù)組別Ⅲ</b></p><p><b>　?。?）已知條件</b&g

6、t;</p><p>　?、佥斔蛶L筒直徑D=80mm</p><p>　?、谘b料壓縮泵活塞直徑為30mm</p><p>　?、垩b料啟閉閥擺角約90°</p><p>　?、芄ぷ髑闆r：兩班制工作，每年工作300天，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，空載啟動(dòng)</p><p>　?、菔褂谜叟f期：使用年限為8年，3

7、年大修一次</p><p>　　⑥制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)</p><p>　?、呖傮w尺寸：650*750*1600（mm*mm*mm）以內(nèi)</p><p><b>　　4、具體工作</b></p><p>　?。?）、包裝機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖1張（A1）</p><p>　?。?

8、）、減速箱裝配圖1張（A0）</p><p>　?。?）、零件工作圖2張（A3）</p><p>　?。?）、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份（約6—8千字）</p><p>　　第二章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、擬定執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理</p><p><b>　　1、包裝機(jī)功能原理</b>&

9、lt;/p><p>　　自動(dòng)完成計(jì)量、充料、制袋、封合、切斷、輸送等全過程</p><p><b>　　2、各部分功能</b></p><p><b>　　電控機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　調(diào)速機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　

10、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　拉袋機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　熱封機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　供紙機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　裝/進(jìn)料機(jī)構(gòu)</b></p><p>

11、;<b>　　成品輸出機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)部分</b></p><p><b>　?、贌岱獠糠?lt;/b></p><p><b>　?、谘b料部分</b></p><p><b>　　③減速器部分</b>&l

12、t;/p><p>　　二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型及構(gòu)型</p><p><b>　　1、熱封部分</b></p><p><b>　?、龠x用凸輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　?、跀[動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　2、裝料部分</b></p

13、><p><b>　?、龠x用平面四桿機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　?、谇鷵u桿機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　3、減速器部分</b></p><p><b>　?、賵A柱齒輪減速器</b></p><p>　　②二級圓

14、柱齒輪減速器（展開式）</p><p>　　三、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)工藝要求，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要按照嚴(yán)格的順序動(dòng)作，熱封后裝袋，然后拉袋，結(jié)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，繪制運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，如圖2—1所示。</p><p>　　四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（含齒輪齒條機(jī)構(gòu)）<

15、;/p><p>　?。?）、已知條件：計(jì)量40ml/袋，包裝量60袋/min，裝料壓縮泵活塞直徑為30mm</p><p>　?。?）、分析：由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿驅(qū)動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)（齒條加工在活塞桿上），曲柄每轉(zhuǎn)一周，活塞完成一次推拉動(dòng)作?；钊瞥逃捎?jì)量量和活塞直徑確定，進(jìn)而可推知搖桿的擺角，再給定設(shè)計(jì)條件，即可完成要求動(dòng)作。</p><p>　?。?）、給定設(shè)計(jì)條件：齒

16、輪（m=2mm，z=55），分度圓半徑為r，連桿b=200mm，搖桿c=52mm，要求該機(jī)構(gòu)無急回運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　?。?）、設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></p><p><b>　?、倩钊谐?lt;/b></p><p><b>　?、趽u桿擺角</b></p><p>&l

17、t;b>　?、矍L度</b></p><p><b>　　④機(jī)架長度</b></p><p>　?、菔疽鈭D，如圖2—2</p><p><b>　?、迋鲃?dòng)角驗(yàn)算</b></p><p>　　γ1<γ2，且γ1>40°～50°滿足要求</p&g

18、t;<p>　　2、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（含閥體）</p><p>　?。?）、已知條件：裝料啟閉閥擺角約90°</p><p>　　（2）、分析：為保證活塞推桿中心與啟閉閥回轉(zhuǎn)中心在同一水平面，機(jī)架位置和長度將受到限制</p><p>　?。?）、給定設(shè)計(jì)條件：</p><p>　　機(jī)架長度d=108mm，機(jī)架連線垂直水平面

19、</p><p><b>　　擺角θ=90°</b></p><p>　　搖桿長度c=40mm</p><p>　　要求該機(jī)構(gòu)無急回運(yùn)動(dòng)</p><p><b>　?。?）、設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></p><p><b>　?、偾L度</b>&l

20、t;/p><p><b>　?、谶B桿長度</b></p><p>　?、凼疽鈭D，如圖2—3</p><p><b>　?、軅鲃?dòng)角驗(yàn)算</b></p><p>　　，且>40°～50°滿足要求</p><p>　　3、擺動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)</p&

21、gt;<p>　?。?）、分析：該機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)熱風(fēng)器進(jìn)行熱封操作，熱封時(shí)間要充足，盤形凸輪安裝在分配軸上 ，故凸輪的基圓半徑減去滾子圓半徑應(yīng)大于軸頸，以便于安裝</p><p>　?。?）、分配軸最小軸頸計(jì)算：</p><p>　?、僖阎獥l件：分配軸轉(zhuǎn)速n1=60r/min=1r/s，袋尺寸 長×寬=160×90（mm×mm）物料輸送力F=300

22、N，輸送帶滾筒直徑D=80mm，設(shè)輸送帶滾筒轉(zhuǎn)速n2，</p><p>　?、诜峙漭S輸出功率計(jì)算</p><p>　　分配軸輸出到輸送帶滾筒由一對錐齒輪傳動(dòng)，如圖2—4所示。</p><p>　　其中z1=24,z2=36</p><p><b>　　輸送帶線速度</b></p><p><

23、b>　　輸送帶功率</b></p><p>　　由表6—15[1]查得 錐齒輪傳動(dòng)效率</p><p><b>　　滾動(dòng)軸承效率</b></p><p><b>　　滾筒效率</b></p><p><b>　　輸送部分總功率</b></p>&

24、lt;p><b>　　分配軸輸出總功率</b></p><p>　　P1為熱封和剪切所需功率</p><p><b>　　P2為裝料所需功率</b></p><p><b>　　③計(jì)算軸的最小直徑</b></p><p>　　選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15—3

25、[2]取A0=112</p><p>　?、艽_定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸</p><p><b>　　選滾子圓半徑</b></p><p><b>　　基圓半徑,取</b></p><p><b>　　機(jī)架距離</b></p><p><b>　　擺桿

26、長度</b></p><p><b>　　初始擺角</b></p><p><b>　　最大擺角</b></p><p><b>　　推程</b></p><p><b>　　遠(yuǎn)休</b></p><p><b&g

27、t;　　回程</b></p><p><b>　　近休</b></p><p><b>　　⑤推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律</b></p><p>　　二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律（等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律），適于中速輕載，有柔性沖擊</p><p><b>　　等加速段運(yùn)動(dòng)方程 </b><

28、;/p><p><b>　　等減速段運(yùn)動(dòng)方程 </b></p><p><b>　?、尥馆喪疽鈭D</b></p><p>　　4、包裝機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖</p><p>　　第三章 機(jī)械傳系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　一、傳動(dòng)系統(tǒng)類型選擇</p><p>

29、<b>　　1、傳動(dòng)方案示意圖</b></p><p>　　如圖3—1所示，電機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，經(jīng)帶傳動(dòng)減速，再由減速箱減速輸出至錐齒輪傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)換向，錐齒輪上端與分配軸用一彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸出。</p><p><b>　　2、組成部分</b></p><p>　　V帶傳動(dòng)，二級圓柱齒輪減速器，錐齒輪傳動(dòng)</

30、p><p>　　二、選擇原動(dòng)機(jī) 確定總傳動(dòng)比 分配各級傳動(dòng)比</p><p>　　1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇</p><p>　　Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)</p><p>　　2、電動(dòng)機(jī)功率的選擇</p><p>　?。?）、傳動(dòng)裝置的總效率</p><p>　　由表6—15[1]查得</p>

31、<p>　　（2）、電機(jī)所需功率</p><p><b>　　3、確定電動(dòng)機(jī)型號</b></p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，查表6—145[1]選取電動(dòng)機(jī)型號為Y801-4</p><p>　　其主要技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率0.55kW，滿載轉(zhuǎn)速1390r/min</p><p>　　4、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配&l

32、t;/p><p><b>　?。?）、總傳動(dòng)比</b></p><p>　?。?）、分配各級傳動(dòng)比</p><p>　　設(shè)Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速nⅠ.nⅡ.nⅢ.且nⅢ=</p><p>　　根據(jù)表2—5[1] </p><p><b>　　且展開式減速器要求</b></p&

33、gt;<p><b>　　故分配如下</b></p><p>　　三、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及功率</p><p><b>　　1、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　2、計(jì)算各軸功率&

34、lt;/b></p><p><b>　　3、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　5560</b></p><p>　　為方便下一階段設(shè)計(jì)計(jì)算，將以上數(shù)

35、據(jù)整理至下表</p><p>　　第四章 機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、主要傳動(dòng)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。ㄒ唬鲃?dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　已知電動(dòng)機(jī)額定功率，輸出功率，滿載轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，每天工作16小時(shí)，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，空載啟動(dòng)。</p><p><b>　

36、　1、確定計(jì)算功率</b></p><p>　　由表8—8[2]查得工作情況系數(shù)</p><p><b>　　2、選擇V帶的帶型</b></p><p>　　根據(jù)由圖8—11選用Z型</p><p>　　3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速</p><p>　　1）、初選小帶輪基準(zhǔn)直徑，

37、由表8—7,8—9,取</p><p><b>　　2）、驗(yàn)算帶速</b></p><p>　　鑒于工作機(jī)低速輕載，故帶速小于5m/s也認(rèn)為合適</p><p>　　3）、計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑</p><p>　　由圖8—9取標(biāo)準(zhǔn)值為</p><p>　　4、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度</p

38、><p><b>　　1）、初定中心距</b></p><p>　　2）、計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度</p><p>　　由表8—2選帶的基準(zhǔn)長度</p><p>　　3）、計(jì)算實(shí)際中心距a</p><p><b>　　中心距的變化范圍為</b></p><p>

39、;　　5、驗(yàn)算小帶輪上的包角</p><p><b>　　6、計(jì)算帶的根數(shù)z</b></p><p>　　1）、計(jì)算單根V帶的額定功率</p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　

40、由</b></p><p>　　2）、計(jì)算V帶的根數(shù)z</p><p>　　7、計(jì)算單根V帶的初拉力</p><p>　　由表8—3得Z型帶的單位長度質(zhì)量為</p><p><b>　　8、計(jì)算壓軸力</b></p><p><b>　　9、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b>&

41、lt;/p><p>　　小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪采用腹板式，大帶輪輪轂寬度取L=28mm，B=26mm。結(jié)構(gòu)從略。</p><p><b>　　10、主要設(shè)計(jì)結(jié)論</b></p><p>　　選用Z型普通V帶2根，帶基準(zhǔn)長度920mm，帶輪基準(zhǔn)直徑中心距控制在a=297～339mm，單根帶初拉力F0=41N，帶輪安裝角度為30°。<

42、/p><p>　?。ǘ?、高速級齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　已知采用斜齒輪傳動(dòng)，高速軸輸入功率,小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，工作壽命8年，每年按300天算，兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，空載啟動(dòng)。</p><p>　　1、確定齒輪類型 精度等級 材料及齒數(shù)</p><p>　　（1）、根據(jù)傳動(dòng)方案及減速箱高速級要求，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，

43、壓力角</p><p>　　（2）、參考表10—6[2]，通用減速器齒輪精度等級范圍6～8，主動(dòng)齒輪偏上限選取，故選6級精度</p><p>　?。?）、由表10—1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS</p><p><b>　?。?）、選</b></p>&l

44、t;p><b>　　（5）、初選螺旋角</b></p><p>　　2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）、試算小齒輪分度圓直徑</p><p>　　1）、確定式中各參數(shù)值</p><p><b>　　①試選載荷系數(shù)</b></p><p><b&

45、gt;　?、谛↓X輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　高速軸的輸出功率</b></p><p>　　③由圖10—20查取區(qū)域系數(shù)</p><p>　?、苡杀?0—7選取齒寬系數(shù)</p><p>　　⑤由表10—5查取材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　?、抻?jì)算接觸疲勞強(qiáng)度

46、用重合系數(shù)</p><p><b>　　⑦螺旋角系數(shù)</b></p><p>　?、嘤?jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[]</p><p>　　由圖10—25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為</p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循

47、環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　由圖10—23查取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1</p><p><b>　　取中較小者，即</b></p><p>　　2）、試算小齒輪分度圓直徑</p><p>　?。?）調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p&

48、gt;<p><b>　　1）、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</b></p><p><b>　?、賵A周速度</b></p><p><b>　?、邶X寬b</b></p><p>　　2）、計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)</p><p>　　①由表10—2查得使用系數(shù)</p><

49、;p>　?、诟鶕?jù)，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)</p><p><b>　?、埤X輪的圓周力</b></p><p>　　由表10—3查得齒間載荷分配系數(shù)</p><p>　?、苡杀?0—4插值得6級精度小齒輪相對支撐非對稱布置時(shí)</p><p><b>　　載荷系數(shù)</b></p>

50、<p>　　3）、用實(shí)際載荷系數(shù)計(jì)算分度圓直徑</p><p><b>　　對應(yīng)的齒輪模數(shù)</b></p><p>　　由表10—1[3]取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)</p><p>　　4）、確定齒輪各參數(shù)</p><p><b>　?、冽X數(shù) </b></p><p><b&

51、gt;　?、谥行木?lt;/b></p><p>　　考慮模數(shù)從0.93mm增大圓整至1.5mm，為此將中心距減小圓整為85mm</p><p>　?、郯磮A整后的中心距修正螺旋角</p><p>　?、苡?jì)算小、大齒輪分度圓直徑</p><p><b>　?、萦?jì)算齒輪寬度</b></p><p&g

52、t;<b>　　取</b></p><p><b>　　⑥圓周速度</b></p><p>　　3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p>　　1）、確定式中各參數(shù)值</p><p>　?、俑鶕?jù)，由圖10—8

53、查得動(dòng)載系數(shù)</p><p><b>　?、邶X輪的圓周力</b></p><p>　　由表10—3查得齒間載荷分配系數(shù)</p><p>　　由表10—4用插值法得</p><p><b>　　結(jié)合</b></p><p><b>　　查圖10—13得</b&g

54、t;</p><p><b>　　載荷系數(shù)</b></p><p>　?、塾?jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)</p><p>　　④計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)</p><p><b>　?、葸x取</b></p><p><b>　　斜齒輪當(dāng)量齒數(shù)為</b>&

55、lt;/p><p>　　查圖10—17得齒形系數(shù)</p><p>　　查圖10—17得應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　　⑥計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力[]</p><p>　　由圖10—24c查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為</p><p><b>　　， </b></p><p&g

56、t;　　由圖10—22查取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p><b>　?、咝：藦澢鷱?qiáng)度</b></p><p>　　齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。</p><p><b>　　4、主要設(shè)計(jì)結(jié)論</b></p

57、><p>　　齒數(shù)，模數(shù)，壓力角20°，螺旋角，變位系數(shù)，中心距，齒寬，小齒輪用40（調(diào)質(zhì)），大齒輪用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒輪按6級精度設(shè)計(jì)。</p><p>　?。ㄈ⒌退偌夶X輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　已知采用直齒輪傳動(dòng)，低速軸輸入功率,小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，工作壽命8年，每年按300天算，兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，空載啟動(dòng)。</p&g

58、t;<p>　　1、確定齒輪類型 精度等級 材料及齒數(shù)</p><p>　?。?）、根據(jù)傳動(dòng)方案及減速箱高速級要求，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角</p><p>　?。?）、參考表10—6[2]，通用減速器齒輪精度等級范圍6～8，故選7級精度</p><p>　?。?）、由表10—1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度280HBS,大齒輪材料為4

59、5鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS</p><p><b>　?。?）、選</b></p><p>　　2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）、試算小齒輪分度圓直徑</p><p>　　1）、確定式中各參數(shù)值</p><p><b>　?、僭囘x載荷系數(shù)</b>

60、</p><p><b>　　②小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　低速軸的輸出功率</b></p><p>　?、塾蓤D10—20查取區(qū)域系數(shù)</p><p>　?、苡杀?0—7選取齒寬系數(shù)</p><p>　?、萦杀?0—5查取材料的彈性影響系數(shù)</

61、p><p>　?、抻?jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合系數(shù)</p><p>　　⑦計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[]</p><p>　　由圖10—25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為</p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　由圖10—23查取接觸疲勞壽命系數(shù)</p>

62、<p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1</p><p><b>　　取中較小者，即</b></p><p>　　2）、試算小齒輪分度圓直徑</p><p>　?。?）調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　1）、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</b></p><p>&l

63、t;b>　?、賵A周速度</b></p><p><b>　?、邶X寬b</b></p><p>　　2）、計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)</p><p>　?、儆杀?0—2查得使用系數(shù)</p><p>　?、诟鶕?jù)，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)</p><p><b>　?、埤X輪的圓周力&l

64、t;/b></p><p>　　由表10—3查得齒間載荷分配系數(shù)</p><p>　　④由表10—4插值得7級精度小齒輪相對支撐非對稱布置時(shí)</p><p><b>　　載荷系數(shù)</b></p><p>　　3）、用實(shí)際載荷系數(shù)計(jì)算分度圓直徑</p><p><b>　　對應(yīng)的齒輪

65、模數(shù)</b></p><p>　　由表10—1[3]取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)</p><p>　　4）、確定齒輪各參數(shù)</p><p><b>　?、冽X數(shù) </b></p><p><b>　　②中心距</b></p><p>　?、塾?jì)算小、大齒輪分度圓直徑</p>

66、<p><b>　　④計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　?、輬A周速度</b></p><p>　　3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p>

67、;<p>　　1）、確定式中各參數(shù)值</p><p>　?、俑鶕?jù)，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)</p><p><b>　?、邶X輪的圓周力</b></p><p>　　由表10—3查得齒間載荷分配系數(shù)</p><p>　　由表10—4用插值法得</p><p><b>　　結(jié)合

68、</b></p><p><b>　　查圖10—13得</b></p><p><b>　　載荷系數(shù)</b></p><p>　?、塾?jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)</p><p><b>　?、苓x取</b></p><p>　　查圖10—17得

69、齒形系數(shù)</p><p>　　查圖10—17得應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　?、萦?jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力[]</p><p>　　由圖10—24c查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為</p><p>　　由圖10—22查取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><

70、p><b>　?、扌：藦澢鷱?qiáng)度</b></p><p>　　齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。</p><p><b>　　4、主要設(shè)計(jì)結(jié)論</b></p><p>　　齒數(shù)，模數(shù)，壓力角20°，變位系數(shù)，中心距，齒寬，小齒輪用40（調(diào)質(zhì)），大齒輪用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒輪按7

71、級精度設(shè)計(jì)。</p><p>　　（四）、高速軸及軸上零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核</p><p><b>　　1、軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）、已知高速軸的輸入功率</p><p><b>　　輸出功率</b></p><p><b>　　高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩

72、</b></p><p><b>　　高速軸輸出的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　?。?）、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　選取軸的材料為40，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15—3，取</p><p>　　最小軸頸處安裝帶輪，需開鍵槽，故將軸頸增加，取最小軸頸為</p><p>　?。?

73、）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1）、軸上零件的定位，固定和裝配</p><p>　　普通齒輪減速器中的軸支承跨距較小，常采用兩端單向固定支承，軸承內(nèi)圈由軸肩或套筒定位，外圈由軸承端蓋作軸向固定。周向固定由相應(yīng)的配合實(shí)現(xiàn)，軸呈階梯狀，軸上零件從兩端順序裝入。</p><p>　　2）、確定軸各段直徑和長度</p><p><b&g

74、t;　　1段：</b></p><p><b>　　2段：</b></p><p>　　3段：初選用6004型深溝球軸承，其參數(shù)為</p><p>　　擋油盤長度取14mm</p><p><b>　　4段：</b></p><p><b>　　5段：&

75、lt;/b></p><p><b>　　6段：</b></p><p><b>　　7段：</b></p><p>　　由上述各軸段長度可算得軸支承跨距</p><p>　?。?）、按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　1）、小齒輪受力分析：</p>

76、<p><b>　　已知分度圓直徑</b></p><p><b>　　圓周力</b></p><p><b>　　徑向力</b></p><p><b>　　軸向力</b></p><p>　　2）、帶輪壓軸力的分解</p>&l

77、t;p>　　帶輪安裝角度為30°（大小帶輪中心連線與水平面成30°角）壓軸力，,</p><p>　　3）、計(jì)算軸的彎矩和扭矩</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知危險(xiǎn)截面為B截面（綜合考慮彎扭復(fù)合強(qiáng)度和軸頸大?。?，考慮軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取</p><p>　　查表15—1材料為40，調(diào)質(zhì)處理，</p>

78、<p><b>　　因,故安全。</b></p><p><b>　　2、軸承的校核</b></p><p>　?。?）、軸承型號及參數(shù)</p><p>　　6004型深溝球軸承，基本額定動(dòng)載荷,基本額定靜載荷</p><p><b>　　（2）、已知條件</b>&l

79、t;/p><p><b>　　預(yù)計(jì)壽命,轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　?。?）、受力分析</b></p><p><b>　　求比值：</b></p><p><b>　　由表13—5插值的</b></p><p>　?。?）

80、、求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷</p><p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微振動(dòng)，按表13—6，</p><p>　　Y值由表13—5插值得</p><p>　?。?）、驗(yàn)算軸承壽命</p><p>　　因，所以按軸承2的受力大小驗(yàn)算</p><p><b>　　滿足壽命要求</b></p><

81、;p><b>　　3、鍵的選擇及校核</b></p><p>　　（1）、選擇鍵的類型和尺寸</p><p>　　因帶輪裝在軸端，選用圓頭普通平鍵（C型）</p><p>　　參考軸的直徑，從表6—1中查得鍵的截面尺寸為,取鍵長（比帶輪輪轂寬度小些）。</p><p>　?。?）、校核鍵連接的強(qiáng)度</p>

82、;<p>　　鍵、軸、輪轂的材料都是鋼，由表6—2查得許用擠壓應(yīng)力,取其平均值，，鍵的工作長度</p><p><b>　　已知需要傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　鍵的標(biāo)記為：GB/T 1096 鍵C </p><p>　?。ㄎ澹?、中間軸及軸上零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核</p><p><b>

83、　　1、軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）、已知中間軸的輸入功率</p><p><b>　　輸出功率</b></p><p><b>　　中間軸傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　中間軸輸出的轉(zhuǎn)矩</b></p><p&g

84、t;　　（2）、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15—3，取</p><p>　　最小軸頸處安裝軸承，兩處需開鍵槽，故將軸頸增加，取最小軸頸為</p><p>　?。?）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1）、軸上零件的定位，固定和裝配</p><p>　　普通齒輪減速

85、器中的軸支承跨距較小，常采用兩端單向固定支承，軸承內(nèi)圈由軸肩或套筒定位，外圈由軸承端蓋作軸向固定。周向固定由相應(yīng)的配合實(shí)現(xiàn)，軸呈階梯狀，軸上零件從兩端順序裝入。</p><p>　　2）、確定軸各段直徑和長度</p><p>　　1段：初選用6204型深溝球軸承，其參數(shù)為</p><p>　　擋油盤長度取14mm，套筒長度取9mm</p><p&

86、gt;<b>　　2段：</b></p><p><b>　　3段：</b></p><p><b>　　4段：</b></p><p><b>　　5段：</b></p><p>　　由上述各軸段長度可算得軸支承跨距</p><p&g

87、t;　　（4）、按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　　1）、受力分析</b></p><p><b>　　小齒輪受力分析：</b></p><p><b>　　已知分度圓直徑</b></p><p><b>　　圓周力</b></p>

88、<p><b>　　徑向力</b></p><p><b>　　大齒輪受力分析：</b></p><p>　　已知大齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　圓周力</b></p><p><b>　　徑向力</b></p>

89、<p><b>　　軸向力</b></p><p>　　2）、計(jì)算軸的彎矩和扭矩</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知危險(xiǎn)截面為B截面（綜合考慮彎扭復(fù)合強(qiáng)度和軸頸大小），考慮軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取</p><p>　　查表15—1材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，</p><p><b>　

90、　因,故安全。</b></p><p><b>　　2、軸承的校核</b></p><p>　　（1）、軸承型號及參數(shù)</p><p>　　6204型深溝球軸承，基本額定動(dòng)載荷,基本額定靜載荷</p><p><b>　?。?）、已知條件</b></p><p>

91、<b>　　預(yù)計(jì)壽命,轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　?。?）、受力分析</b></p><p><b>　　求比值：</b></p><p><b>　　由表13—5插值的</b></p><p>　?。?）、求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷</p>

92、;<p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微振動(dòng)，按表13—6，</p><p>　?。?）、驗(yàn)算軸承壽命</p><p>　　因，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算</p><p><b>　　滿足壽命要求</b></p><p><b>　　3、鍵的選擇及校核</b></p><p

93、>　?。?）、選擇鍵的類型和尺寸</p><p>　　因齒輪裝在軸中部，選用圓頭普通平鍵（A型）</p><p>　　參考軸的直徑，從表6—1中查得鍵的截面尺寸為,兩齒輪輪轂寬度分別為55mm和38mm，配合軸段長度為53mm和36mm，故取鍵長</p><p>　　（2）、校核鍵連接的強(qiáng)度</p><p>　　鍵、軸、輪轂的材料都是鋼

94、，由表6—2查得許用擠壓應(yīng)力,取其平均值，，鍵的工作長度</p><p><b>　　已知需要傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　鍵的標(biāo)記為：GB/T 1096 鍵 </p><p>　　GB/T 1096 鍵 </p><p>　?。⒌退佥S及軸上零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核</p><p>&

95、lt;b>　　1、軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）、已知低速軸的輸入功率</p><p><b>　　輸出功率</b></p><p><b>　　低速軸傳遞到轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　低速軸輸出的轉(zhuǎn)矩</b></p>

96、<p>　?。?）、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表15—3，取</p><p>　　最小軸頸處安裝錐齒輪，兩處需開鍵槽，故將軸頸增加，取最小軸頸為</p><p>　?。?）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1）、軸上零件的定位，固定和裝配</p><p>

97、;　　普通齒輪減速器中的軸支承跨距較小，常采用兩端單向固定支承，軸承內(nèi)圈由軸肩或套筒定位，外圈由軸承端蓋作軸向固定。周向固定由相應(yīng)的配合實(shí)現(xiàn)，軸呈階梯狀，軸上零件從兩端順序裝入。</p><p>　　2）、確定軸各段直徑和長度</p><p>　　1段：初選用6007型深溝球軸承，其參數(shù)為</p><p>　　擋油盤長度取14mm，套筒長度取11.5mm</p

98、><p><b>　　2段：</b></p><p><b>　　3段：</b></p><p><b>　　4段：</b></p><p><b>　　5段：</b></p><p><b>　　6段：</b>&

99、lt;/p><p><b>　　7段：</b></p><p>　　由上述各軸段長度可算得軸支承跨距</p><p>　　（4）、按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　　1）、受力分析</b></p><p><b>　　大齒輪受力分析：</b>&l

100、t;/p><p><b>　　圓周力</b></p><p><b>　　徑向力</b></p><p>　　2）、錐齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)及受力分析：</p><p>　　設(shè)計(jì)通過調(diào)整輪轂寬度使錐齒輪受力點(diǎn)距定位軸肩為30mm</p><p><b>　　圓周力</b&g

101、t;</p><p><b>　　徑向力</b></p><p><b>　　軸向力</b></p><p>　　3）、計(jì)算軸的彎矩和扭矩</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知危險(xiǎn)截面為C截面（綜合考慮彎扭復(fù)合強(qiáng)度和軸頸大?。?，考慮軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取</p>&

102、lt;p>　　查表15—1材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，</p><p><b>　　因,故安全。</b></p><p><b>　　2、軸承的校核</b></p><p>　　（1）、軸承型號及參數(shù)</p><p>　　6007型深溝球軸承，基本額定動(dòng)載荷,基本額定靜載荷</p>

103、<p><b>　?。?）、已知條件</b></p><p><b>　　預(yù)計(jì)壽命,轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　?。?）、受力分析</b></p><p><b>　　求比值：</b></p><p><b>　　由表13—

104、5插值的</b></p><p>　?。?）、求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷</p><p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微振動(dòng)，按表13—6，</p><p>　　Y值由表13—5插值得</p><p>　?。?）、驗(yàn)算軸承壽命</p><p>　　因，所以按軸承2的受力大小驗(yàn)算</p><p>&l

105、t;b>　　滿足壽命要求</b></p><p><b>　　3、鍵的選擇及校核</b></p><p>　　（1）、選擇鍵的類型和尺寸</p><p>　　因圓柱齒輪裝在軸中部，選用圓頭普通平鍵（A型）</p><p>　　因圓錐齒輪裝在軸端，選用圓頭普通平鍵（C型）</p><p

106、>　　參考軸的直徑，從表6—1中查得鍵的截面尺寸為,結(jié)合齒輪輪轂寬度取鍵長</p><p>　?。?）、校核鍵連接的強(qiáng)度</p><p>　　鍵、軸、輪轂的材料都是鋼，由表6—2查得許用擠壓應(yīng)力,取其平均值，，鍵的工作長度</p><p><b>　　已知需要傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　鍵的標(biāo)記為：GB

107、/T 1096 鍵 </p><p>　　GB/T 1096 鍵C </p><p><b>　　（七）其它</b></p><p><b>　　總傳動(dòng)比驗(yàn)算</b></p><p><b>　　1）、實(shí)際各傳動(dòng)比</b></p><p><b&g

108、t;　　帶傳動(dòng)</b></p><p><b>　　減速箱高速級</b></p><p><b>　　減速箱低速級</b></p><p><b>　　2）、實(shí)際總傳動(dòng)比</b></p><p><b>　　3）、傳動(dòng)比誤差</b></p

109、><p>　　二、傳動(dòng)裝置—減速器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　（一）、箱體的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　箱體結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算見表4—1和4—2。</p><p>　　表4—1 箱體結(jié)構(gòu)尺寸一</p><p>　　表4—2 箱體結(jié)構(gòu)尺寸二</p><p>　?。ǘ?/p>

110、）、減速器附件的選擇及說明</p><p>　　1、窺視孔及視孔蓋：根據(jù)所設(shè)計(jì)的減速器實(shí)際大小并參照表3—7[1]設(shè)計(jì)</p><p>　　2、通氣器：在室內(nèi)使用，采用一次過濾，選擇通氣帽M25×1.5</p><p>　　3、油面指示器：根據(jù)油面高度設(shè)計(jì)油標(biāo)尺位置，選擇M12(12)</p><p>　　4、放油孔和油塞：選用M1

111、4×1.5油塞</p><p>　　5、啟蓋螺釘：根據(jù)要求設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，螺紋尺寸為M10，與箱蓋箱座聯(lián)接螺栓相同</p><p>　　6、定位銷：根據(jù)要求設(shè)計(jì)</p><p>　　7、起吊裝置：采用吊鉤，具體參數(shù)按要求設(shè)計(jì)</p><p>　?。ㄈ櫥兔芊獾倪x擇</p><p><b>　　1、齒

112、輪的潤滑</b></p><p>　　因齒輪圓周速度，故采用浸油潤滑，浸油高度約為大齒輪半徑，取為15mm</p><p><b>　　2、滾動(dòng)軸承的潤滑</b></p><p>　　由于三對軸承的dn值分別為13900,3840,2100，均小于160000，故采用脂潤滑</p><p><b>

113、　　3、潤滑油的選擇</b></p><p>　　考慮該裝置用于小型設(shè)備，選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油(GB5903-2011)牌號320</p><p><b>　　4、密封方法的選擇</b></p><p>　　選用凸緣式透蓋、悶蓋，氈圈油封，擋油盤擋油</p><p><b>　　第五章 設(shè)計(jì)體會&l

114、t;/b></p><p><b>　　一、體會</b></p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)四周，基本圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)過程中通過合作，而且絕大部分是自主設(shè)計(jì)，我收獲良多。因課設(shè)覆蓋知識面廣泛，考慮實(shí)際應(yīng)用的情況復(fù)雜，而且是初次涉及綜合利用所學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)知識進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)，難免有些力不從心，但我仍堅(jiān)持到了最后，抓緊時(shí)間完成任務(wù)。從最初的白紙到最后大篇幅的

115、圖紙和厚厚的說明書，我看到了堅(jiān)持的成果，也深感這些來之不易和其中的艱辛。我相信這為以后奠定了一些基礎(chǔ)，使我能更加得心應(yīng)手去迎接新的任務(wù)。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)分析</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)過程和成果都較為粗糙，體現(xiàn)在設(shè)計(jì)（作圖）誤差，計(jì)算精確度和準(zhǔn)確度，以及設(shè)計(jì)的合理性。由于基本按照課本設(shè)計(jì)，某些實(shí)際問題未能考慮全面，具體制造及加工工藝方面

116、的內(nèi)容較為欠缺，局部與整體的協(xié)調(diào)適應(yīng)性不足。綜上，設(shè)計(jì)作品有待改進(jìn)。</p><p><b>　　三、改進(jìn)意見</b></p><p>　　整體按照課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)及計(jì)算，未全面考慮實(shí)際應(yīng)用與所學(xué)知識的互融互通，綜合調(diào)整設(shè)計(jì)、計(jì)算、制造、成本、使用性能等方面的關(guān)系。改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于加工及節(jié)省材料，降低成本，精確計(jì)算以控制使用性能等的要求，使其具有性能優(yōu)，成本合理的特點(diǎn)

117、。</p><p><b>　　第六章 參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]張莉彥，閻華主編.機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.</p><p>　　[2]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).第九版.北京：高等教育出版社，2013.